JP6060185B2 - セルフレベリング・コンクリート - Google Patents

Description

本発明は、特にガラス炉の床の製造を意図された成形されていないコンクリートに関する。本発明はまた、この成形されていないコンクリートから出発する硬化コンクリートを製造する方法に関する。

ガラス工業は、一般にその炉の構築のために、溶解され且つ鋳造された又は焼結によって得られた耐火製品を使用し、それら製品は、ガラスによる腐食に対する高い耐久性を有し、且つブロック又はスラブ（slab：厚板）の形態で存在する。

ガラス炉の床の複数のスラブの間へのガラスの侵入は、スラブの下に敷く層（「スクリード（screed）」として知られる）を形成するために用いられる材料の腐食、そしてやがてスラブ自体の腐食を引き起こす。溶融ガラスのスラブの間への侵入を制限するために、スラブの目地を詰めるために生コンクリートが注入されうる。

仏国特許第FR-B2 458520号は、そのようなコンクリートの製造を意図された成形されていないコンクリートを記載している。ガラス状母材を備える溶解‐鋳造された耐火材料の粒子に基づく、この成形されていないコンクリートは、広く用いられている。しかし、得られた生コンクリートは、１８０バール以下の吸引圧力しか作れないポンプによってはポンプ扱いされえないという欠点を示す。

ポンプ扱いされうる生耐火コンクリートは、金属を製錬するための炉のブロックの目地を詰めるために用いられる。しかし、この適用における制約は、ガラス炉への適用において遭遇されるそれとは非常に異なっている。溶融ガラスまたは溶融金属による炉の腐食の条件も異なっている。金属を製錬するために炉内で許容される幾つかの不純物は、ガラスの製造については許容されえない。特に、ガラス炉において用いられる耐火材料は、決して欠陥、例えば溶融ガラス浴内の耐火材料の破砕による石の放出または泡の生成を起こしてはならない。金属を製錬するための炉を意図された耐火コンクリートは、したがって、先験的にガラス炉について使用されえない。

仏国特許第2832403号は、ガラス炉に用いられ得、且つ容易にポンプ扱いできる生コンクリートを記載している。

仏国特許第2832403号に記載され特許請求された、成形されていないコンクリートから硬化コンクリートを製造することは、従来、生コンクリートを成形するために、水の添加による活性化、および次に、該生コンクリートを注入した後に振動（一般的に振動するスクリード板を用いる）の施与を必要とする。この振動操作は時間がかかる可能性がある。

この操作はまた、扱いにくいものであり且つ特別のノウハウを必要とする。これは、均一には実行されない振動が、注入された生コンクリート内で材料分離を起し、そしてその結果として乾燥の間又は加熱の間にクラックを起こしうるからである。

この問題は、注入された生コンクリートが広い表面領域を覆うときに、より一層重大である。

仏国特許第2937636号は、ガラス炉に用いられうる、且つ１０μｍ未満のサイズを有する成形されていないコンクリートの粒子の一部分に、上記一部分の重量で３５％と７５％との間の量で、ジルコニアが存在することによってセルフレベリング（self-leveling:自己平坦化）の性質を示す生コンクリートを記載している。しかし、このコンクリートは、ガラスに欠陥、例えば石及びスジの存在をもたらしうる。

ガラスの幾つかのタイプについては、特に高品質ガラス、例えば極白ソーダ石灰ガラスについては、そのような欠陥は回避されなければならない。

打設され且つ材料分離を起こさないための振動操作を必要とせずに、容易にポンプ扱い可能な生コンクリートの製造を可能にし、且つ高品質ガラスの製造に適した硬化され焼結されたコンクリートの製造を可能にするところの成形されていないコンクリートに対する必要性も存在している。

本発明は、これらの要求を少なくとも部分的に満たすことを目的とする。

本発明は、特にガラス炉の床の製造を意図された、成形されていないコンクリートにおいて、重量％で、
（ａ）９０重量％を超えるアルミナを含む粒子を８７％から９８％まで、
（ｂ）シリカヒュームの粒子を１％から７％まで、
（ｃ）水硬性セメントの粒子を１％から８％まで、
含有し、
上記粒子（（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ））の４０μｍ未満のサイズを有する部分は、該成形されていないコンクリートの重量に対する重量％で以下の仕方：
‐ ＜０．５μｍの部分： ≧４％、
‐ ＜２μｍの部分： ≧５％、
‐ ＜１０μｍの部分： ≧１９％、
‐ ＜４０μｍの部分： ３４％〜５２％、
‐ ２μｍ〜４０μｍの間の部分： ２６．５％〜３４％、
で分布し、
該成形されていないコンクリートに基づく重量％としてのＺｒＯ_２の含有量は、２％未満であり、且つ有機繊維の含有量は該成形されていないコンクリートに基づく重量％として０．０３％以下である成形されていないコンクリートを提供する。

本明細書の以下の内容をより詳細に見ると判るように、そのような成形されていないコンクリートから製造された生コンクリートは、
‐ １８０バール以下の吸引圧力でポンプ扱い可能であり、
‐ 「セルフレベリング性である」、すなわち、振動操作なしに打設されることが可能である、および、
‐ 有害な材料分離を起さないこと、
である。

最後に、この生コンクリートから得られた硬化コンクリートは、満足すべき膨張挙動を示す。溶融ガラスと接触すると、それはガラス内に僅かばかりの欠陥を作り又は全く欠陥を作らない。したがって、それはガラス炉の床の製造に用いられることに完全に適している。

成形されていないコンクリートはまた、以下のような任意的な特性の１以上を備える：
‐ 水硬性セメントは、成形されていないコンクリートの重量で３％〜６％を構成する。
‐ 成形されていないコンクリートの粒子は、重量％として以下のように分布している：
‐ ＜０．５μｍの部分： ≧５％、好ましくは≧６％及び/又は≦８％、好ましくは≦１６％、及び/又は
‐ ＜２μｍの部分： ≧７．５％、好ましくは≧８％、好ましくは≧１０％及び/又は好ましくは≦１５％、好ましくは≦１３％、及び/又は
‐ ＜１０μｍの部分： ≧２５％、好ましくは≧２７％、及び/又は≦４０％、好ましくは≦３５％、及び/又は
‐ ＜４０μｍの部分： ≧３５％、好ましくは≧３７％、及び/又は≦５０％、好ましくは≦４７％、好ましくは≦４３％、及び/又は
‐ ２μｍ〜４０μｍの間の部分：≧２７％、及び/又は≦３２％、好ましくは≦３０％。
‐ 上記粒子（（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ））の最大サイズは、１０ｍｍ以下である。
‐ ５００μｍ未満のサイズを有する上記粒子（（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ））の部分は、上記成形されていないコンクリートの重量の５０％を超える。
‐ 上記粒子（（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ））の４０μｍ〜５００μｍの間のサイズを有する部分は、上記成形されていないコンクリートの重量に対して８％〜２５％の間である。
‐ 成形されていないコンクリートは、１．５％未満の、好ましくは１％未満の、好ましくは０．５％未満のＺｒＯ_２含有量を示す。
‐ 成形されていないコンクリートは、重量で以下の組成を示し、合計で９５％を超える：
‐ Ａｌ_２Ｏ_３： ８１．５％〜９８．５％、好ましくは≧９３％、及び／又は≦９７％、
‐ ＳｉＯ_２： ≧０．８％、好ましくは≧１．５％、及び／又は≦４％。
‐ 成形されていないコンクリートは、界面活性剤、好ましくは０．０７５％〜１％の間の界面活性剤を含有する。
‐ 界面活性剤は、変性ポリカルボキシレートエーテルである。
‐ 成形されていないコンクリートは、硬化促進剤を含有する。

本発明はまた、本発明に従う成形されていないコンクリートから得られるところの、特にガラス炉の床の形状の、生コンクリート、硬化コンクリートおよび硬化且つ焼結されたコンクリートに関する。

本発明はまた、本発明に従う硬化且つ焼結されたコンクリートを含んでいるガラス炉、特に、このコンクリートが、溶融ガラス、特に高品質ガラス、例えば極白ソーダ石灰ガラスと接触するところの領域に含まれている該ガラス炉に関する。本発明に従う硬化且つ焼結されたコンクリートは、特に接合材料として、特に床のブロックまたはスラブの目地を詰めるために、床の下敷きとしてまたはブロック若しくはスラブの形状で使用されうる。

本発明はまた、硬化コンクリートの製造のための方法に関しており、以下のような一連の工程：
１）本発明に従う成形されていないコンクリートを準備すること、
２）生コンクリートを得るために、前記成形されていないコンクリートを活性化すること、
３）上記生コンクリートを打設すること、
４）硬化コンクリートを得るために、前記生コンクリートを硬化させること、
５）前記硬化されたコンクリートを焼結すること、
を含む。

好ましくは、工程１）において、シリカヒュームの原料として、粉末の形状で提供される、重量で９０％を超えるシリカを含有する出発材料、その粒子は、０．１〜５μｍの間のサイズおよび１μｍ未満、実に０．６μｍ未満さえの中央値サイズを有しているもの（例えばthe Societe Europeenne des Produits Refractairesによって販売されたシリカヒューム）を用いる。

好ましくは、工程２）において、上記成形されていないコンクリートは、上記成形されていないコンクリートに対する重量％で、好ましくは５％を超える、または６％を超える、及び/又は９％未満の、８％未満の、７％未満の、好ましくは５．５％〜６．９％の間の量の水をそれに添加することによって活性化される。

好ましくは、工程３）において、生コンクリートは、１８０バール以下の吸引圧を生み出すポンプによって吸引され、及び/又はシュート内を流動により、重力により、注ぎ込み場所へ輸送される。

工程３）において、生コンクリートは、硬化されたコンクリートがガラス炉の床を構成するように注がれうる。

好ましくは、生コンクリートが注がれる。好ましくは、それが硬化される前にはいかなる振動操作も受けない。

好ましくは、工程５）において、硬化コンクリートは、１０００℃〜１５００℃の間の温度で、好ましくは空気中で、好ましくは大気圧の下で焼結される。焼結時間は、焼結されるべき製品の寸法の関数として調整される。焼結の定常フェーズの継続時間は、一般的に１〜２０時間の間であり、好ましくは５〜１０時間の間である。作業場所で硬化コンクリートがそれを焼結することを可能にする加熱条件を受ける適用の場合には、硬化コンクリートは、予め焼結されないで位置に置かれ、その後その場所で焼結されうる。
＜定義＞

‐ 「成形されていないコンクリート」という用語は、活性化の後に固化する能力のある粒子の混合物を意味すると理解される。

‐ 活性化は、固化の１つの工程である。活性化された状態は、従来、水または他の液体で成形されていないコンクリートを濡らすことによって生じる。この工程の間、濡れた成形されていないコンクリートは、「生コンクリート」と呼ばれる。

‐ 生コンクリートが固化するときに得られた固体の塊は、「硬化コンクリート（cured concrete）」と呼ばれる。硬化コンクリートは、従来、母材によって接着された粗い粒子の集合から成っている。

‐ 水硬性セメントまたは「水硬性結合材」は、活性化の間、一般に環境温度で水硬性硬化および硬化をもたらす結合剤である。

‐ 粒子の「サイズ」は、従来、レーザ粒子径測定器、例えばHoriba製によって得られる粒子サイズ分布特性によって与えられる。

‐ １０μｍ未満のサイズを有する粒子（これは「＜１０μｍの部分」を成す）は、４０μｍ未満のサイズを有する粒子の３４％から５２％に含まれること、２μｍ未満のサイズを有する粒子は、４０μｍ未満のサイズを有する粒子の中に且つ１０μｍ未満のサイズを有する粒子の中に含まれること等々は明らかである。

‐ 粒子の集合の「中央値サイズ」（Ｄ_５０で示される）と呼ばれるものは、この集合の粒子を重さで等しい第１と第２の集団に分割するところのサイズであり、これら第１および第２の集団は、それぞれ中央値サイズを超えるかまたは未満のサイズを示す粒子のみを含んでいる。

‐ 「最大サイズ」と呼ばれるものは、上記成形されていないコンクリートの９９．５パーセンタイル（Ｄ_９９．５）値である。

‐ 「不純物」という用語は、意図せず且つ必然的に出発材料と一緒に導入されるかまたはこれら成分との反応から生じた不可避な成分を意味していると理解される。不純物は、必要な成分ではなく、ただ許容される成分である。好ましくは、不純物の量は、２％未満、１％未満、０．５％未満、実際には実質的にゼロである。

‐ ＺｒＯ_２またはジルコニアというとき、これは、ＺｒＯ_２および微量のＨｆＯ_２を意味していると理解されるべきである。これは、溶融工程において化学的にＺｒＯ_２から分離不能で且つ類似の特性を示すＨｆＯ_２の少量が、一般的に２％未満の含有量でジルコニア源にいつも自然に存在しているからである。したがって酸化ハフニウムは不純物とは見なされない。

‐ 本記載の全ての％は、別の指示がない限り重量％である。

＜粒子の性質＞
好ましくは、集合（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の総計は、成形されていないコンクリートの重量の９５％を超える、好ましくは９７％を超える、好ましくは９８％を超える、実に９９％さえを超える。

好ましくは、成形されていないコンクリートのジルコニアの含有量は、成形されていないコンクリートの重量に基づく重量％として、１．５％未満、好ましくは１％未満、さらに０．５％未満、および実質的にゼロですらある。１の実施態様において、ジルコニアは不純物であり、すなわち意図的には追加されない。

好ましくは、成形されていないコンクリートは、次のような重量による組成：
‐ Ａｌ_２Ｏ_３： ８１．５％〜９８．５％
‐ ＳｉＯ_２： ０．８％〜７％
を示し、合計で９５％を超える、好ましくは合計で９７％を超える、好ましくは合計で９８％を超える、実に合計で９８．９％さえを超える。

好ましくは、
‐ Ａｌ_２Ｏ_３： ≧８５％、好ましくは≧８７％、好ましくは≧９０％、好ましくは≧９２％、好ましくは≧９３％、及び/又は≦９７％、及び/又は
‐ ＳｉＯ_２： ≧１％、好ましくは≧１．５％、好ましくは≧２％、及び/又は≦５％、好ましくは≦４％
を示す。

成形されていないコンクリートはまた、重量％として以下のような組成：
‐ Ａｌ_２Ｏ_３： ９３％〜９７％
‐ ＳｉＯ_２： ２％〜４％
を示し、合計で９７％を超える、好ましくは合計で９８％を超える、実に合計で９８．９％さえを超える。

好ましい実施態様において、該集合（（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ））は、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２およびＺｒＯ_２と共に１００％になる残りは、ＣａＯ（これは従来から水硬性セメントの存在に起因する）と不純物から成る組成を示す。不純物は、例えば、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、金属粒子、及び/又はＴｉＯ_２でありうる。

該粒子（ａ）は、様々な化学分析を示す、出発材料の１以上の源から形成されうる。粒子の粒子サイズ分布はまた、上記源にしたがって異なりうる。

以下の源が特に用いられうる：
‐ 溶解‐鋳造された耐火製品、例えばthe Societe Europeenne des Produits Refractairesによって製造販売されたJargal M、これは以下の典型的な化学分析：Ａｌ_２Ｏ_３：９５％、ＳｉＯ_２：０．５％、Ｎａ_２Ｏ：４％、その他：０．５％、を示し、Jargal Mの粒子のサイズは、好ましくは５０μｍを超え１０ｍｍ未満である；
‐ 溶解‐鋳造されたアルミナ、これは粉末の形状で準備され、その粒子は好ましくは１０μｍと１０ｍｍとの間のサイズを有する；
‐ 板状アルミナ、これは粉末の形状で準備され、その粒子は好ましくは１０μｍと１０ｍｍとの間のサイズを有する；
‐ か焼アルミナ、これは粉末の形状で準備され、その粒子は好ましくは１μｍと５０μｍとの間のサイズを有する；
‐ 反応性アルミナ又は反応性アルミナの混合物、これは９９％を超えるＡｌ_２Ｏ_３を含み、反応性アルミナの粒子の中央値（メディアン）サイズは、好ましくは０．５μｍから３μｍの間である。

好ましくは、成形されていないコンクリートの粒子（ａ）の集合は、
‐ 重量で９２％を超える、好ましくは９５％を超える、好ましくは９８％を超える、好ましくは９９％を超える、アルミナの含有量を示し、及び/又は、
‐ 成形されていないコンクリートの重量の９０％を超える、好ましくは９１％を超える、及び/又は９６％未満、好ましくは９４％未満を示し、及び/又は、
‐ 成形されていないコンクリートの重量に基づき、重量で７％を超える、１０％を超える、１２％を超える、及び/又は１８％未満の、１６％未満の、１５％未満の量の反応性アルミナを含有し、及び/又は、
‐ 重量で１０％を超える、１４％を超える、及び/又は２５％未満の、２２％未満の、２０％未満の量のか焼アルミナを含有し、及び/又は、
‐ 成形されていないコンクリートの重量に基づき、重量で５０％を超える、５５％を超える、６０％を超える、及び/又は７５％未満の、７０％未満の、６５％未満の量の溶解‐鋳造されたアルミナを含有する。

好ましくは、成形されていないコンクリートの粒子（ｂ）の集合は、
‐ 重量で９０％を超える、９２％さえ超える、実に９５％さえ超える、シリカの含有量を示し、及び/又は
‐ 成形されていないコンクリートの重量の２％を超える、好ましくは３％を超える、及び/又は６％未満の好ましくは５％未満を示す。

該粒子（ｂ）の集合は、好ましくは、the Societe Europeenne des Produits Refractairesによって販売されたシリカヒューム粉末である。このガラス質のシリカ粉末は、９３％を超えるシリカ（ＳｉＯ_２）を含有し、粒子は０．１と５μｍとの間のサイズ、および０．５μｍの中央値サイズを有する。

有利には、シリカの存在は、生コンクリートを流動可能にするために必要な水の量を減少させることを可能にする。非常に微細なシリカ粒子はよく分散され、その結果、硬化および焼結されたコンクリート内でよい結合を得ることを可能にする。この理由により、本発明に従う成形されていないコンクリート内に３％〜５％のシリカヒュームを有することが好ましいと考えられる。

水硬性セメントの粒子（ｃ）の集合は好ましくは、成形されていないコンクリートの重量の３％を超える、及び/又は６％未満の部分を構成する。水硬性セメント（ｃ）は、高アルミナセメントまたは様々なセメントの混合物でありうる。石灰（ＣａＯ）含有量を制限するために、高アルミナセメント、例えば、AlmatisからのＣＡ２５セメントを使用することが好ましい。ＣＡ２５セメントは、７８％を超えるＡｌ_２Ｏ_３且つ１９％未満のＣａＯを含んでいる。ＣＡ２５セメント粒子は、約８μｍの中央値サイズを有する。

好ましくは、水硬性セメントのアルミナ含有量は重量の６０％を超える。より好ましくは、水硬性セメントは、主要成分としてアルミナおよびアルミン酸カルシウムを含有する。

有機繊維（ｄ）は、例えばポリプロピレンの、ポリアクリロニトリルのまたはポリビニールアルコールの繊維である。

１つの実施態様において、成形されていないコンクリートは、０．０１％を超える繊維を含有する。好ましくは、これら繊維の平均（算術平均）の長さは、６ｍｍを超え、好ましくは１８〜２４ｍｍである。

有機繊維の存在は、硬化コンクリートの生強度を改善することを可能にし、そして乾燥されるときのひび割れの形成を制限する。さらに、有機繊維は、焼結または炉の温度上昇の段階中に取り除かれ、従ってより効率的な水の排出を可能にするところの小さな通路の網の目が生成される。しかしながら、これら繊維は不可欠なものではない。

さらに、繊維の添加は、セルフレベリングである生コンクリートの特性を引き下げる。０．０３％を超えると、繊維の存在は、生コンクリートがセルフレベリングであることを妨げる。好ましくは、成形されていないコンクリートは、０．０３％未満の繊維を含有し、実際には繊維を実質的に含まない。１の実施態様において、成形されていないコンクリートは、０．０３％未満の繊維を含有し、６ｍｍを超える、特に１８〜２４ｍｍの長さを示す繊維を実際には実質的には含まない。

好ましくは、本発明に従う成形されていないコンクリートはまた、少なくとも１つの界面活性剤（ｅ）を、好ましくは０．１％〜１％の、好ましくは０．２％以上の割合で、及び/又は０．５％未満の、より好ましくは０．４％未満の割合で含有している。この界面活性剤の役割は、特に、ポンプによる取り扱いを容易にするために、生コンクリートのレオロジー特性を改良することである。好ましくは、長鎖のポリリン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸アンモニウム、変性ポリカルボン酸塩およびそれらの混合物から選択された界面活性剤の使用がなされる。好ましくは、界面活性剤は、好ましくは変性ポリカルボキシレートエーテル型の、より好ましくはポリエチレングリコールに基づく、変性ポリカルボン酸塩から選択される。

好ましくは、本発明に従う成形されていないコンクリートはまた、少なくとも１つの硬化加速剤（ｆ）を、好ましくは０．０１％〜０．１５％の割合で含有する。硬化加速剤は当業者に周知である。
＜粒子サイズ分布＞

好ましくは、本発明に従う成形されていないコンクリートの粒子の最大サイズは、１０ｍｍ以下、好ましくは８ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以下である。

１の実施態様において、５００μｍを超えるサイズを有する粒子の割合は、４０％を超え、実際に４４％を超えることさえある。

１の実施態様において、
‐ ５００μｍを超えるサイズを有する粒子の割合は、４０％を超え、４４％を超え、且つ５０％未満であり、及び/又は、
‐ １２５０μｍを超えるサイズを有する粒子の割合は、８％を超え、１５％を超え、１９％を超え、２３％を超え、且つ２７％未満であり、及び/又は、
‐ ２５００μｍを超えるサイズを有する粒子の割合は、４％を超え、１０％を超え、１３％を超え、且つ１７％未満である。

好ましくは、５００μｍ未満のサイズを有する成形されていないコンクリートの粒子の割合は、上記成形されていないコンクリートの重量の５０％を超える。

好ましくは、４０μｍ〜５００μｍのサイズを有する成形されていないコンクリートの粒子の割合は、上記成形されていないコンクリートの重量に基づいて８％〜２５％であり、好ましくは９％を超え、１１％を超え、及び/又は２５％未満、２３％未満、２１％未満、１７％未満、１５％未満である。

好ましくは、成形されていないコンクリートの粒子は、重量％として以下のように分布している：
‐ ＜０．５μｍの部分：≧５％、好ましくは≧６％及び/又は≦８％、及び/又は
‐ ＜２μｍの部分：≧７．５％、好ましくは≧８％、好ましくは≧１０％及び/又は≦１６％、好ましくは≦１５％、好ましくは≦１３％、及び/又は
‐ ＜１０μｍの部分：≧２５％、好ましくは≧２７％、及び/又は≦４０％、好ましくは≦３５％、及び/又は
‐ ＜４０μｍの部分：≧３５％、好ましくは＞３７％、及び/又は≦５０％、好ましくは≦４７％、好ましくは＜４３％、及び/又は
‐ ２μｍ〜４０μｍの部分：≧２７％、及び/又は≦３２％、好ましくは≦３０％。

好ましくは、成形されていないコンクリートの粒子は、以下のように分布している：
‐ ＜０．５μｍの部分： ≧５％、
‐ ＜２μｍの部分： ７．５％〜１６％、
‐ ＜１０μｍの部分： ≧１９％、
‐ ＜４０μｍの部分： ３４％〜５０％、
‐ ２μｍ〜４０μｍの間の部分：２６．５％〜３４％。

より好ましくは、成形されていないコンクリートの粒子は、以下のように分布している：
‐ ＜０．５μｍの部分： ≧６％、
‐ ＜２μｍの部分： ８％〜１５％、
‐ ＜１０μｍの部分： ２５％〜４０％、
‐ ＜４０μｍの部分： ３５％〜４７％、
‐ ２μｍ〜４０μｍの間の部分：２７％〜３２％。

好ましくは、成形されていないコンクリートの粒子は、以下のように分布している：
‐ ＜０．５μｍの部分： ６％〜８％、
‐ ＜２μｍの部分： １０％〜１３％、
‐ ＜１０μｍの部分： ２７％〜３５％、
‐ ＜４０μｍの部分： ３７％〜４３％、
‐ ２μｍ〜４０μｍの間の部分：２７％〜３０％。

理論に制限されることなく、本発明者たちは、２μｍ〜４０μｍのサイズを有する粒子の割合が２６．５％〜３４％であることが、上記の粒子が相互に転置を促進して材料分離を妨げる故に、自身の重量下での生コンクリートの打設を容易にすると考える。３４％を超えるまたは２６．５％未満の２μｍ〜４０μｍのサイズを有する粒子の割合は、該生コンクリートの「セルフレベリング」特性を破壊する。

圧縮モデル、例えばフラーボロメイモデル（Fuller-Bolomey model）または
アンドレーセンモデル（Andreasen model）が、最も適切な粒子サイズ分布を決定するために用いられうる。

本発明に従う成形されていないコンクリートは、袋またはドラム缶に詰められうる。好ましくは、該成形されていないコンクリートは、使用準備ができている、すなわち、水を除く全ての成分を組み入れている。
＜使用＞

本発明の成形されていないコンクリートから出発して生コンクリートを製造するために、様々な構成成分が、上記成形されていないコンクリートの重量に対する重量％で、５％〜９％の間の、８％未満の、７％未満の水（成分ｇ）と親密になるよう混合される。水の含有量は、コンクリートの１の機能として調整されうる。

有利には、この生コンクリートは、ガラス炉内へ、シュート内部に重力による流動によって例えば床下敷きを製作するために、直接的に運搬されうる。それは、ピストン式ポンプを用いてポンプでも取り扱われうる。その後それは簡易な振動なしの注入によって処理されうる。

本発明に従う硬化コンクリートは、その後、環境温度で放置される。炉の温度上昇は、その後、硬化コンクリートの焼結をもたらし、本発明に従う硬化され且つ焼結されたコンクリートをもたらす。１０００〜１５００℃の間の焼結温度は、非常に適している。もし硬化コンクリートが炉内で焼結されると、定常フェーズでの維持時間は、１〜２０時間の間、好ましくは５〜１０時間の間でありうる。

好ましくは、焼結は現場において実行される。

本発明の成形されていないコンクリートはまた、特に実際にガラス炉内で組み立てられることが意図されている、様々な寸法を有する成形された構成物を製造するために用いられうる。
＜実施例＞

以下に続くところの制限する意図のない実施例は、本発明を説明する目的のために与えられている。

「セルフレベリング」の性質および材料分離は、以下のような試験によって評価される：
２５ｋｇの生コンクリートが、１５分間の混合時間でミキサー内に用意され、それから予め油を塗られたホッパー内へ注入される。該ホッパーは切頭ピラミッドの形状で、頂上を下にして置かれ、３２０ｍｍの高さ、３５０ｍｍｘ３５０ｍｍの上部正方形断面の入口開口および最初は跳ね上げ戸で閉じられた１３０ｍｍｘ１３０ｍｍの底部正方形断面の出口開口を有している。

それから、ホッパーの跳ね戸は素早く開けられ、生コンクリートは、自重で、出口開口を通って、予め油を塗られた半円形の真っ直ぐなＰＶＣで作られた溝の上端部（地面から７００ｍｍ）に流入する。該溝は、１７０ｍｍの直径と１６００ｍｍの長さを有し、溝の底端部は地面から３８０ｍｍである。

生コンクリートは、溝へ流れ、そして溝の下（溝の底端部の下方）に置かれた型へ注がれる。型は、３００ｍｍｘ３００ｍｍｘ６０ｍｍの寸法をもつ木製型であり、油を塗られ、地面に水平に置かれる。

その後、生コンクリートは、スラブの形状に硬化するまで放置される。

スラブの厚さは、スラブの４つの側面の各々について、該面の両端部及び中間長の場所で測定される。

もしスラブの上側表面が目で見て実質的に滑らかであるようになるならば、且つもし測定された最小厚さと測定された最大厚さとの間の差「Ｅ」が、該４つの側面の各々で２ｍｍ以下であるならが、セルフレベリング（「ＳＬ」）の性質は、獲得されている。

１１０℃で２４時間の加熱の後、スラブはその中心を通って２つに鋸で切られ、従って２つの切られた面を見せる。材料分離は、粗い粒子を移動させて、スラブの上面から遠ざける。切られた面が、スラブの上面から３ｍｍ以上の深さ「ｅ」にわたり、表面レイタンス（laitance:コンクリートが固まるときに余分な水が浮上してできる乳状物）層を示している場合に、材料分離があると考えられる。

粒子混合物（（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ））の組成が表１に与えられている。用いられた溶解‐鋳造されたアルミナ粒子の粒子サイズ分布も示されている。

用いられた、か焼アルミナは、Almatisによって販売されたＨＶＡ ＦＧアルミナである。

シリカヒュームは、重量で９０％を超えるシリカを含有したシリカヒュームであり、粉末の形状で提供され、その粒子は０．１〜５μｍの間のサイズを有し、且つ中央値サイズは０．６μｍ未満であり、the Societe Europeenne des Produits Refractairesによって販売されたものである。

用いられたセメントは、Almatisによって販売されたＣＡ２５Ｒセメントである。

試験された生コンクリートの化学組成および実施された試験の結果は、表２に与えられる。

全ての実施例は、０．２％の界面活性剤（実施例の「組成１」から「組成３」までに対しては長鎖のポリリン酸ナトリウム、そして他の実施例に対しては変性ポリカルボキシレートエーテルの族の化合物）を入れて実施される。当業者によって一般に用いられる複数の界面活性剤について或る１つの界面活性剤を選択することは、所望の性能水準（得られた硬化コンクリートの密度、得られた硬化コンクリートの膨張特性）に従い、簡易な試験の結果、例えば本特許出願で記載されたもの、によって導かれるであろう。「組成１」、「組成２」および「組成３」を除く全ての実施例は、０．１％の硬化促進剤：Zchimmer & Schwarzによって販売されたSilbit BL05を入れて実施される。

表２において、Ａｌ_２Ｏ_３＋ＳｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋有機繊維＋界面活性剤＋硬化促進剤の１００％に対する残余は、ＣａＯと不純物から構成される。

水（ｇ）の添加は、成形されていないコンクリートを基に重量％で示される。

Horibaのレーザ粒子サイズ計測器を用いて測定された５００μｍ未満の粒子サイズの分布がまた、表２に与えられる。

結果は、以下の観察がなされることを可能にする：
‐ 例「組成１」、「組成２」および「組成３」は、材料分離の無いセルフレベリングの性質を示さない。
‐ 例「組成１」と「組成２」との比較は、水の含有量の増大（４．５％から６．１％へ変えられた）が、生コンクリートに対して材料分離の無いセルフレベリングの性質を与えるには、十分ではないことを示している。「組成２」生コンクリートは、セルフレベリング性であるが、材料分離を示す。水含量の増加は、硬化コンクリートの性質の悪化を結果しうる。
‐ 本発明の枠外である例「組成４」は、例「組成１」の粒子サイズ分布とは異なり、特に２μｍ〜４０μｍの間のサイズの粒子の％割合が２５．３％に等しい粒子サイズ分布を示す。この実施例はセルフレベリングの性質を示さない。
‐ 本発明に従う実施例１は、例「組成４」のそれに類似の粒子サイズ分布を示すが、２μｍ〜４０μｍの間のサイズの粒子の％割合が２６．５％に等しい粒子サイズ分布を有する。実施例１は有利に、材料分離のないセルフレベリングの性質を示す。
‐ 本発明に従う実施例２、３および４は、例１のそれと類似の組成を示すが、２μｍ〜４０μｍの間のサイズの粒子の％割合が夫々２８．２％、３２．２％および３３．５％に等しい粒子サイズ分布を有する。これらの実施例はまた、有利に、材料分離のないセルフレベリングの性質を示す。
‐ 本発明の枠外である例「組成５」は、実施例１〜４のそれらに類似した組成を示すが、２μｍ〜４０μｍの間のサイズの粒子の％割合が３４．８％に等しい粒子サイズ分布を有する。この例はセルフレベリングの性質を示さない。
‐ 実施例２と５とは、０．０３％までに制限された繊維の含有量がセルフレベリングの性質を損なわないことを示している。本発明の枠外である例「組成６」は、しかし０．０４％の繊維の含有量がセルフレベリングの性質を抑制すること示している。
‐ 実施例２の成形されていないコンクリートは、最も好ましい。

今や明白であるように、本発明は、「セルフレベリング」生コンクリート、すなわち、振動操作無しに放置されえ且つ材料分離を引き起こさない生コンクリート、を製造することを可能にする成形されていないコンクリートを提供する。

さらに、この生コンクリートは、１８０バール以下の吸引圧でポンプ扱い可能である。

最後に、別の試験は、本発明に従う硬化且つ焼結されたコンクリートが、溶融ガラスと接触するとき、ごく僅かの欠陥を生じさせるか、または欠陥を生じさせないことを示す。

本発明に従う生コンクリートは、従って、振動操作なしで、硬化且つ焼結コンクリートおよび特に床、特にガラス炉のための床（ここで硬化且つ焼結コンクリートが溶融ガラスと接触することになる）の製造を可能にする。振動操作がないにもかかわらず、この硬化且つ焼結コンクリートは、優秀な動作中の特性を示す。

勿論、本発明は、説明に役立ち且つこれに限定されない実施例として提供されるところの、ここに記載された実施態様に限定されるものではない。

Claims (24)

1. 成形されていないコンクリートであって、重量％で
   （ａ）９０重量％を超えるアルミナを含む粒子を８７％から９８％まで、
   （ｂ）シリカヒュームの粒子を１％から７％まで、
   （ｃ）水硬性セメントの粒子を１％から８％まで、
   含有し、
   前記粒子の４０μｍ未満のサイズを有する部分は、該成形されていないコンクリートの重量に対する重量％で以下の通り：
   ‐ ＜０．５μｍの部分： ≧４％、
   ‐ ＜２μｍの部分： ≧５％、
   ‐ ＜１０μｍの部分： ≧１９％、
   ‐ ＜４０μｍの部分： ３４％〜５２％、
   で分布し、但し、２μｍ〜４０μｍの間の部分の、成形されていないコンクリートに基づく重量％は２６．５％〜３４％である、
   該成形されていないコンクリートに基づく重量％としてのＺｒＯ_２の含有量は２％未満であり、且つ該成形されていないコンクリートに基づく重量％としての有機繊維の含有量は０．０３％以下である、
   上記成形されていないコンクリート。
2. 界面活性剤０．０７５％〜１％を含有する及び/又は硬化促進剤を含有する、請求項１に記載の成形されていないコンクリート。
   
3. 水硬性セメントが該成形されていないコンクリートの重量の３％〜６％を占める、請求項１または２に記載の成形されていないコンクリート。
4. 該成形されていないコンクリートの該粒子は、重量％で以下の通り：
   ‐ ＜０．５μｍの部分： ≧５％、及び/又は
   ‐ ＜２μｍの部分： ≧７．５％、及び/又は
   ‐ ＜１０μｍの部分： ≧２５％、及び/又は
   ‐ ＜４０μｍの部分： ≧３５％および≦５２％、及び/又は
   ‐ ２μｍ〜４０μｍの間の部分： ≧２７％及び/又は≦３２％、
   で分布する、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形されていないコンクリート。
5. 該成形されていないコンクリートの該粒子は、重量％で以下の通り：
   ‐ ＜０．５μｍの部分： ≧６％、及び/又は
   ‐ ＜２μｍの部分： ≧８％、及び/又は
   ‐ ＜１０μｍの部分： ≧２７％、及び/又は
   ‐ ＜４０μｍの部分： ≧３７％および≦５２％、及び/又は
   ‐ ２μｍ〜４０μｍの間の部分： ≦３０％、
   で分布する、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形されていないコンクリート。
6. 該成形されていないコンクリートの該粒子は、重量％で以下の通り：
   ‐ ＜０．５μｍの部分： ≦８％、及び/又は
   ‐ ＜２μｍの部分： ≧１０％、及び/又は
   ‐ ＜１０μｍの部分： ≦４０％、及び/又は
   ‐ ＜４０μｍの部分： ≦５０％且つ≧３４％、
   で分布する、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の成形されていないコンクリート。
7. 該成形されていないコンクリートの該粒子は、重量％で以下の通り：
   ‐ ＜２μｍの部分： ≦１６％、及び/又は
   ‐ ＜１０μｍの部分： ≦３５％、及び/又は
   ‐ ＜４０μｍの部分： ≦４７％且つ≧３４％、
   で分布する、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の成形されていないコンクリート。
8. 該成形されていないコンクリートの該粒子は、重量％で以下の通り：
   ‐ ＜２μｍの部分： ≦１５％、及び/又は
   ‐ ＜４０μｍの部分： ≦４３％且つ≧３４％、
   で分布する、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の成形されていないコンクリート。
9. 該成形されていないコンクリートの該粒子は、重量％で以下の通り：
   ‐ ＜２μｍの部分： ≦１３％、
   で分布する、
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の成形されていないコンクリート。
10. １．５％未満のＺｒＯ_２含有量を示す、請求項１〜９のいずれか１項に記載の成形されていないコンクリート。
11. １％未満のＺｒＯ_２含有量を示す、請求項１０に記載の成形されていないコンクリート。
12. ０．５％未満のＺｒＯ_２含有量を示す、請求項１１に記載の成形されていないコンクリート。
13. 重量で以下の組成：
    ‐ Ａｌ_２Ｏ_３： ８１．５％〜９８．５％
    ‐ ＳｉＯ_２： ≧０．８％
    を示し、合計で９５％を超える、
    請求項１〜１２のいずれか１項に記載の成形されていないコンクリート。
14. 重量で以下の組成：
    ‐ Ａｌ_２Ｏ_３： ≧９３％、及び/又は
    ‐ ＳｉＯ_２： ≧１．５％
    を示す、請求項１３に記載の成形されていないコンクリート。
15. 重量で以下の組成：
    ‐ Ａｌ_２Ｏ_３： ≦９７％、及び/又は
    ‐ ＳｉＯ_２： ≦４％
    を示す、請求項１３または１４のいずれか１項に記載の成形されていないコンクリート。
16. 該界面活性剤は、変性ポリカルボキシレートエーテルである、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の成形されていないコンクリート。
17. 該粒子の最大サイズは、１０ｍｍ以下である、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の成形されていないコンクリート。
18. ５００μｍ未満のサイズを有する該粒子の部分は、前記成形されていないコンクリートの重量の５０％を超える、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の成形されていないコンクリート。
19. ４０μｍ〜５００μｍの間のサイズを有する該粒子の部分は、前記成形されていないコンクリートの重量に対して８％〜２５％の間である、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の成形されていないコンクリート。
20. 硬化且つ焼結されたコンクリートの製造のための方法であって、
    以下の順次の工程：
    １）成形されていないコンクリートを準備すること、
    ２）生コンクリートを得るために、前記成形されていないコンクリートを活性化すること、
    ３）前記生コンクリートを打設すること、
    ４）硬化コンクリートを得るために、前記生コンクリートを硬化させること、
    ５）前記硬化されたコンクリートを焼結すること、
    を含み、
    工程１）において、該成形されていないコンクリートは請求項１〜１９のいずれか１項に記載のものであり、工程３）において、該生コンクリートは注がれ、そしてそれが硬化される前には振動操作を受けない、前記方法。
21. 工程１）において、シリカヒュームの源として、重量で９０％を超えるシリカを含有する、粉末の形状で提供される出発材料の使用がなされ、その粒子は、０．１〜５μｍの間のサイズと１μｍ未満の中央値サイズとを有する、請求項２０に記載の方法。
22. 工程２）において、前記成形されていないコンクリートは、前記成形されていないコンクリートに対する重量％で５％〜９％の間の量の水をそれに添加することによって活性化される、請求項２０または２１のいずれか１項に記載の方法。
23. 工程３）において、該生コンクリートは、１８０バール以下の吸引圧を生み出すポンプによって吸引され、及び/又はシュート内を流動により、重力により、注ぎ込み場所へ輸送される、請求項２０〜２２のいずれか１項に記載の方法。
24. 工程３）において、前記硬化且つ焼結されたコンクリートがガラス炉の床を構成するように、該生コンクリートは注がれる、請求項２０〜２３のいずれか１項に記載の方法。